光受容関連分子と光受容膜の構造と機能の研究

光感受器相关分子及光感受器膜的结构与功能研究

• 批准号: 01621003
• 负责人: 村田 紀夫
• 金额: $ 23.04万
• 依托单位: Okazaki National Research Institutes
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-01621003/
• 关键词: 光合成; 光化学系II複合体; 光化学反応中心

1.研究の目的:光エネルギ-受容タンパク質の光化学系2複合体は約20種類のタンパク質成分と数種類のクロモファアで成分で構成されている。本年度の主要研究目的は、光化学系2反応中心複合体の主要構成成分であるD1タンパク質とD2タンパク質および光化学系2複合体においてMnクラスタ-を保持する役割を担っている表存性33ーkDaタンパク質の構造と機能発現の解明とすることである。2.本年度の研究成果:(1)光化学系2反応中心複合体(D1/D2/Cytb559)をオクチルグリコシドで処理して、クロロフィルとフェオフィチンを結合しているD1/D2タンパク質複合体を単離し、その光化学的・物理化学的性質からこのヘテロダイマ-が反応中心を形成していることを明らかにした。(2)D1タンパク質の前駆体のC末端を切断してD1タンパク質に変換するプロセシング酵素を精製した。(3)D1タンパク質のMn結合部位を同定するために、エンドペプチタ-ゼで処理して得られるD1タンパク質断片をMn2+アフイニティクロマトグラフィにかけ、その結果からMnを結合するアミノ酸配列を推定した。(4)光化学系IIコア複合体を種々のエンドペプチタ-ゼで処理し、43ーkDaタンパク質と47ーkDaタンパク質を特異的に欠く系II複合体を調整した。これらの標品への33ーkDaタンパク質の結合の様相から、33ーkDaタンパク質の結合する内在性成分はD1/D2/Cytb559であることを推定した。また、これらの標品が酸素発生能を保持していることから、43ーkDaタンパク質と47ーkDaタンパク質は酸素発生反応には直接関与していないことが明らかとなった。(5)遊離状態の33ーkDaタンパク質と光化学系IIの内在性成分に結合した状態の33ーkDaタンパク質とをそれぞれ化学修飾し、その結果から33ーkDaタンパク質分子内の結合ドメインを推定した。

1。研究的目的：光系统的两个光感受器蛋白的复合物由大约20个蛋白质成分和几种发色成分组成。今年研究的主要目的是阐明浅表33-KDA蛋白的结构和功能表达，该蛋白在保留D1和D2蛋白中的Mn簇中起作用，这是光合系统2反应中心复合物的主要组成部分，以及光系统2复合物。 2。今年的研究结果：（1）用八甲基糖苷处理光系统两反应中心综合体（D1/D2/CYTB559），以隔离结合叶绿素和哲学的D1/D2蛋白质复合物，及其光化学和物理化学性质揭示了这种杂质的反应反应。 （2）纯化了一种裂解D1蛋白前体的C末端并将其转化为D1蛋白的加工酶。 （3）为了鉴定D1蛋白的Mn结合位点，通过用内肽酶处理获得的D1蛋白片段进行了MN2+亲和色谱法，并根据结果估算了与MN的氨基酸序列结合。 （4）用各种内肽蛋白处理光系统II核心复合物，以制备系统II复合物，该系统II复合物特别缺乏43 kDa蛋白和47 kDa蛋白。从33 kDa蛋白的结合方面到这些制剂，据估计，与33-KDA蛋白结合的内源性成分为D1/D2/CYTB559。此外，由于这些制剂保留了产生氧的能力，因此已经表明，43 kDa蛋白和47 kDa蛋白不直接参与产生氧的反应。 （5）从结果进行了修饰，自由态33-kDa蛋白和与光系统II的内源性成分结合的33-kDa蛋白进行化学修饰，并从结果中估算了33 kDa蛋白分子中的结合结构域。

项目成果

Iba,K.: "Roles of bacteriochloropgyll and carotenoid synthesis in formation of intracytoplasmic membrane systems and pigmentーaiprotein complexes in an aerobic photosynthetic bacterium,Erythrobacter sp.strain" J.Bacteriol.170. 1843-1847 (1988)

Iba，K.：“细菌绿藻和类胡萝卜素合成在需氧光合细菌红细菌菌株中胞质内膜系统和色素-蛋白复合物形成中的作用”J.Bacteriol.170（1988）。

Ueki,J.: "Studies on the binding region og 33 kDa extrinsic protein to spinach oxygenーevolving complexes by chemical modifications." J.Biochemistry.

Ueki, J.：“通过化学修饰研究 33 kDa 外源蛋白与菠菜释氧复合物的结合区域。”

Inagaki,N.: "Solubilization and partial purification of a thylakoidal enzyme of spinach involved in the processing of D1 protein." FEBS Lett.246. 218-222 (1989)

Inagaki,N.：“参与 D1 蛋白加工的菠菜类囊体酶​​的溶解和部分纯化。”

Tanaka,S.: "The status of cysteine residues in the extrinsic 33 kDa protein of spinach photosystem II complexes." Photosynthesis Research. 17. 255-266 (1988)

Tanaka,S.：“菠菜光系统 II 复合物的外在 33 kDa 蛋白质中半胱氨酸残基的状态。”

Shichida,Y.: "Effects of chloride on chicken iodopsion and the chromophore transfer reactions from iodopsion to scotopsin and BーPhotopsin." Biochemistry. (1990)

Shichida, Y.：“氯化物对鸡碘紫红质以及从碘紫红质到暗紫红质和 B-光蛋白酶的生色团转移反应的影响”(1990)。